第8讲 GIS空间分析

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1、8GIS空间分析李硕江苏省地理信息科学重点实验室南京师范大学地理科学学院Contents缓冲区分析2DEM与数字地形分析4空间叠加分析31网络分析33概述空间分析是从空间数据中提取地理对象的空间分布、形态、形成和演化等信息的一系列分析技术；是GIS区别于其它管理系统的独特功能；包括：基本的空间分析，数字地形分析，空间统计分析等8.1空间叠置分析叠置分析是将有关主题层组成的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面，其结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性，叠置分析不仅生成了新的空间关系，而且还将输入的多个

2、数据层的属性联系起来产生了新的属性关系；被叠加的要素层面必须是基于同一地理坐标系统8.1空间叠置分析矢量数据叠置分析：ID名称1大王镇2张家村3李家……ID人口160022,00031,000……ID名称人口1大王镇6002大王镇2,0003李家村1,000………叠置结果图层图层1图层2点与多边形叠置分析8.1空间叠置分析线与多边形叠置8.1空间叠置分析多边形叠加8.1空间叠置分析不同空间类型地物叠加一般是实现的属性操作；空间上不做处理，相应的图层按照叠加顺序实现属性的改变，同一空间类型的操作，空间和属性都要

3、发生改变，对于多边形叠加，按照不同的叠加规则生成相应的图形8.1空间叠置分析多边形叠加过程多边形叠加过程几何求交过程属性分配过程确定交点,拓扑关系赋于标识值新多边形生成原属性拷贝、关联或计算新图层生成8.1空间叠置分析8.1空间叠置分析8.1空间叠置分析栅格数据的叠置分析同矢量数据多边形叠置分析相比，栅格数据更易处理，简单而有效，也不存在破碎多边形的问题等优点，使得栅格数据的叠置分析在各类领域应用极为广泛栅格叠置分析运算方法分为以下几类：逻辑运算，重分类，图层数学计算等8.1空间叠置分析栅格数据一般可以按属性

4、数据的布尔逻辑运算来检索，即这是一个逻辑选择的过程。布尔逻辑为AND、OR、XOR、NOT，如图所示。8.1空间叠置分析重分类重分类的过程属性数据的类别合并或转换成新类。即对原来数据中的多种属性类型，按照一定的原则进行重新分类，以利于分析。8.1空间叠置分析(栅格的算术运算）8.2缓冲区分析缓冲区分析是根据点、线、面实体形状，自动建立其周围一定宽度范围内的多边形实体，从而实现空间数据在水平方向扩展范围的信息分析方法。缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围8.2缓冲区分析8.2缓冲区分析8.2缓冲区分析

5、8.2缓冲区分析8.2缓冲区分析8.2缓冲区分析8.2缓冲区分析8.2缓冲区分析缓冲区建立方法1.角平分线法:对边线做其平行线，然后在线状要素的首尾点处，作其垂线并按缓冲区半径r截出左右边线的起止点，在其它的折点处，用与该点相关联的两个相邻线段的平行线的交点来确定;2.凸角圆弧法:在起止点以r为半径分别以首尾点为圆心，以垂线截出的起止点作半圆弧，在其它的折点处，首先判断该点的凹凸性，在凸侧用圆弧弥合，在凹侧用与该点相关联的两个相邻线段的平行线的交点来确定8.2缓冲区分析图例：建立的缓冲区医院8.3网络分析网络

6、分析是通过模拟、分析网络的状态以及资源在网络上的流动和分配等，研究网络结构、流动效率及网络资源等的优化问题的领域。对地理网络、城市基础设施网络进行地理分析和模型化，是地理信息系统中网络分析功能的主要目的研究内容主要包括选择最佳路径，选择最佳布局中心的位置，资源分配，结点弧段的遍历等用地址指示位置，地址编码将一个地址转化成为一个点位，实现一个地址编码过程（geocoding），关于如何进行地址编码，请参考UsingArcView一书中“Addingstreetaddressandotherlocationtom

7、ap”例2.设计包裹投递路线“deliveryroute”视图（3）例3引导最近的救护车到医院对于一场交通事故，确定那家医院做出反应，并选择最佳路线；方法：用一个点主题指定有那些医院；键入事故现场地址；在道路特征中，选择字段，确定通过每条街道所需时间；找出最近医院；找出从医院到现场最快路线；（3）引导最近的救护车到医院（4）查明某地附近居住的顾客数量评价一个潜在零售地点可接受程度，需要找出到该地行车时间5分钟和10分钟之内的服务区，查明每个区域有多少顾客；过程如下：键入地址，指定位置；在该位置周围，创建行车时

8、间5分钟和10分钟之内的服务区；找出服务区有多少顾客；8.3网络分析网络数据结构1）链（Link）：网络中流动的管线，如街道、河流、水管等，其状态属性包括阻力和需求。2）结点（Node）：网络中链的结点，如港口、车站、电站等，其状态属性包括阻力和需求等。结点中又有下面几种特殊的类型。障碍（Barrier）:禁止网络中链上流动的点；拐点（Turn）:出现在网络链中的分割结点上，状态属性有阻力，如拐弯的